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《儀表技術(shù)雜志》2015年第二期

1電路設(shè)計(jì)

1.1單片機(jī)控制部分本設(shè)計(jì)中，核心部分采用MSP430G2553單片機(jī)，最小系統(tǒng)如圖4所示。本電路中，所涉及到的元件較少，JP1是一個(gè)下載調(diào)試口，與硬件仿真器相連接，可以用來下載程序，調(diào)試程序等。本設(shè)計(jì)中主要采用單片機(jī)內(nèi)部DCO可調(diào)振蕩器，因此外部不存在晶振等多余的外圍器件。

1.2藍(lán)牙串口接口藍(lán)牙模塊的硬件接口如圖5所示，取藍(lán)牙模塊的VCC、GND、TXD、RXD與單片機(jī)相連接進(jìn)行通信，并通過D3，D4指示藍(lán)牙模塊與單片機(jī)之間的通信狀態(tài)。

2軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中主要采用狀態(tài)機(jī)的編程方式。編寫一個(gè)測試程序?qū)崟r(shí)獲取當(dāng)前的溫度，將此溫度信息放入一個(gè)存儲區(qū)內(nèi)，測溫程序不斷地更新其溫度值。一旦接收到外部指令，則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的狀態(tài)。此時(shí)通過一個(gè)制定的協(xié)議將溫度值通過串口送入到藍(lán)牙，在手機(jī)端利用專用的軟件進(jìn)行解碼，程序流程圖如圖6所示。

2．1通信協(xié)議(1)手機(jī)端發(fā)送“$CXDQ＆”查詢當(dāng)前溫度;發(fā)送“$CXLS＆”查詢保存的歷史溫度;發(fā)送“$BCDQ＆”保存當(dāng)前溫度信息;發(fā)送“$DTCX＆”查詢溫度動態(tài)值。(2)主控端返回參數(shù)［接收］觸發(fā):當(dāng)接收到相應(yīng)的返回參數(shù)幀時(shí)，程序會更新面板，此時(shí)顯示8個(gè)字節(jié)，程序收到目標(biāo)參數(shù)值后，再乘以倍數(shù)，然后顯示出來;如果倍數(shù)為1，則說明不使用倍數(shù)。幀格式說明:﹥例如A55A06C10B3122AAbyte0A5幀起始字節(jié)1;byte15A幀起始字節(jié)2;byte206本幀包含的字節(jié)數(shù)，除了起始的字節(jié)外;byte3C1幀功能標(biāo)示，C1表示更新［返回參數(shù)1］;byte40B返回參數(shù)值，0x0B31高字節(jié);byte531返回參數(shù)值，0x0B31低字節(jié)byte622除了起始字節(jié)外的數(shù)據(jù)累加和;byte7AA幀結(jié)束。byte3幀功能標(biāo)志可以是:C1更新［返回參數(shù)1］;C2更新［返回參數(shù)2］;C3更新［返回參數(shù)3］;C4更新［返回參數(shù)4］;C5更新［返回參數(shù)5］;C6更新［返回參數(shù)6］;byte4、byte5是返回參數(shù)值，可以是32位的數(shù)據(jù)，拆分為高字節(jié)和低字節(jié);byte6是(byte2+byte3+byte4)累加和，取低字節(jié)。byte0，byte1，byte7是固定不變的字節(jié)。

2．2程序初始化模塊其中包括(1)ADS1230初始化程序;(2)MSP430G2553串口初始化程序;(3)溫度采集及計(jì)算程序，本段程序的主要功能為ad的計(jì)算，將ad轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得出相應(yīng)的溫度值。

3測試報(bào)告及主要技術(shù)指標(biāo)

3．1硬件測試硬件的調(diào)試步驟為:電源的調(diào)試，單板的調(diào)試，聯(lián)機(jī)調(diào)試。各模塊均調(diào)通，將調(diào)好的模塊連在一起，打開電源，啟動進(jìn)行系統(tǒng)初始化。

3．2軟件仿真調(diào)試本設(shè)計(jì)中采用MSP430G2553單片機(jī)，支持在線仿真，可以利用調(diào)試工具進(jìn)行單步、斷點(diǎn)，或者跟蹤方式進(jìn)行調(diào)試。(1)為測試程序創(chuàng)建測試條件;(2)以單步、斷點(diǎn)或跟蹤方式運(yùn)行程序;(3)觀察程序運(yùn)行是否正常;(4)運(yùn)行結(jié)果不正確時(shí)，查出原因，修改程序，重復(fù)上述過程。

3．3軟硬聯(lián)調(diào)經(jīng)過以上步驟的檢測之后，可以對本設(shè)計(jì)進(jìn)行最終調(diào)試，即軟硬件聯(lián)調(diào)。調(diào)試方法如下:將水燒開后倒入一個(gè)玻璃杯中，然后將本設(shè)計(jì)中的傳感器探頭對準(zhǔn)水杯，距離水杯10cm的位置固定住，打開電源，連接手機(jī)，看手機(jī)屏幕上是否有動態(tài)的溫度顯示。利用測溫槍進(jìn)行測溫，與本設(shè)計(jì)進(jìn)行比對，觀察是否有差。

3．4測試結(jié)果及分析測試數(shù)據(jù)如表1所示。根據(jù)上述測試數(shù)據(jù)的顯示，由此可以得出以下結(jié)論:(1)能夠正確測溫，誤差在±5℃，能夠滿足工程需要;(2)通過藍(lán)牙端與手機(jī)進(jìn)行通信;(3)實(shí)現(xiàn)在手機(jī)端查看溫度信息并短信報(bào)送功能。

4結(jié)論

研制出的基于智能手機(jī)終端的非接觸測溫儀具有能夠?qū)崟r(shí)、快速自動測量被測觸點(diǎn)的溫度、存儲查詢、短信報(bào)送等功能，設(shè)計(jì)達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)的要求。

作者：楊全會劉麗軍單位：常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院